新生兒窒息對(duì)鐵代謝的影響

新生兒窒息對(duì)鐵代謝的影響【摘要】目的探討SF及NPBI與新生兒窒息后再灌注損傷的關(guān)系，為臨床了解判斷新生兒窒息情況提供一種客觀的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)，同時(shí)為窒息后臟器損傷抗自由基治療提供有力依據(jù)。方法窒息的住院新生兒43例，對(duì)照組為健康新生兒31例。取外周靜脈血3ml，分別收集血清血漿，檢測(cè)SF及NPBI。結(jié)果正常和窒息新生兒血清SF的比較：窒息患兒血清SF的濃度與正常組相比顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義()，2.正常和窒息新生兒血漿NPBI的比較：窒息組血漿NPBI檢出率比正常組高，經(jīng)行、列表的χ2檢驗(yàn)及確切概率計(jì)算，窒息組檢出率比對(duì)照組高，。結(jié)論窒息患兒血清SF及血漿NPBI濃度均增高，窒息可以改變新生兒鐵代謝，通過鐵介導(dǎo)的氧自由基導(dǎo)致廣泛的組織細(xì)胞損傷。

【關(guān)鍵詞】新生兒窒息鐵蛋白非蛋白結(jié)合鐵爭(zhēng)光霉素法

新生兒窒息是圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)的重要課題，是產(chǎn)科常見的新生兒危象，也是新生兒的重要死亡原因之一，新生兒缺氧缺血性腦病(Hypoxic-ischemicencephalopathy,HIE)系新生兒窒息、缺氧所致的嚴(yán)重并發(fā)癥，病情嚴(yán)重，病死率高，是引起新生兒死亡和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙的主要原因之一。因此深入了解窒息發(fā)病機(jī)制并尋求更有效的治療途徑成為新生兒研究的熱點(diǎn)之一。

正常情況下，大多數(shù)鐵都是與鐵結(jié)合蛋白結(jié)合的，周轉(zhuǎn)于鐵結(jié)合蛋白、線粒體等之間的鐵稱為非蛋白結(jié)合鐵(nonprotein-boundiron,NPBI)，NPBI通過催化fenton反應(yīng)產(chǎn)生高毒性的羥自由基(hydroxylradical,OH-)，能損傷機(jī)體所有生物大分子如DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等，故NPBI對(duì)機(jī)體是非常有害的。所幸的是，生理狀況下，NPBI機(jī)體含量甚微，但某些病理情況異常增高。NPBI在氧自由基的形成中起著催化作用，而氧自由基產(chǎn)生增多在組織缺氧缺血后的再灌注損傷中占有重要地位［1,2］。

目前國(guó)內(nèi)有關(guān)SF及NPBI與新生兒窒息的關(guān)系報(bào)道較少，本實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)窒息與健康新生兒的血清SF和血漿NPBI水平，以探討SF及NPBI與新生兒窒息后再灌注損傷的關(guān)系，為臨床了解判斷新生兒窒息情況提供一種客觀的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)，同時(shí)為窒息后臟器損傷抗自由基治療提供有力依據(jù)。

1資料與方法

研究對(duì)象鄭州市婦幼保健院新生兒科NICU室2005年1月至2007年8月確診為窒息的住院新生兒(B組)43例，男20例，女23例，平均胎齡(±)周，平均出生體重(±)g，足月兒39例，早產(chǎn)兒4例。對(duì)照組(A組)為健康新生兒31例，生后1分鐘Apgar評(píng)分8~10分，羊水、臍帶、胎盤均無異常，其中男16例，女15例，平均胎齡(±)周，平均出生體重(±)g。兩組新生兒的胎齡和出生體重差異均無顯著性()，窒息組和對(duì)照組生后1分鐘Apgar評(píng)分差異有顯著性()，所有新生兒均排除先天畸形或遺傳代謝性疾病，其母均排除與鐵有關(guān)的疾病，在留取樣本前均無感染或低血糖史。

新生兒窒息的診斷標(biāo)準(zhǔn)［3,4］新生兒窒息是指由于產(chǎn)前、產(chǎn)中或產(chǎn)后的各種病因引起的氣體交換障礙，在出生后一分鐘內(nèi)無自主呼吸，或在數(shù)分鐘后仍未建立規(guī)律呼吸，伴有低氧血癥、高碳酸血癥和酸中毒。窒息程度按包括心率、呼吸、肌張力、皮膚顏色及對(duì)刺激反應(yīng)的Apgar評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，出生后1分鐘評(píng)分0~3分為重度窒息，4~7分為輕度窒息；如1分鐘評(píng)分正常，5分鐘評(píng)分在7分或以下仍診斷為窒息，如5分鐘評(píng)分為5分以下，則診斷為重度窒息。

標(biāo)本收集窒息患兒及正常新生兒分別于生后6h內(nèi)取靜脈血3ml，平均分裝兩管，干燥試管及肝素抗凝試管，均自然凝固3h，室溫2000r/min離心10min，分別仔細(xì)收集血清及血漿，置-70℃冰箱保存待測(cè)，溶血標(biāo)本及凝固標(biāo)本棄去。

檢測(cè)方法(1)血清SF濃度檢測(cè)：采用酶聯(lián)免疫定量檢測(cè)技術(shù)(2)血漿NPBI的測(cè)定：采用爭(zhēng)光霉素法。

統(tǒng)計(jì)分析采用國(guó)際通用軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各組數(shù)據(jù)先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)采用表示，采用單因素方差分析、χ2檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)等，多重比較采用SNK，均以α=作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2結(jié)果

一般臨床資料情況見表1。

正常和窒息新生兒血清SF的比較窒息患兒血清SF的濃度ng/ml與正常組ng/ml相比顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義()，見表2。

正常和窒息新生兒血漿NPBI的比較對(duì)照組(A組)31例新生兒有11例可檢出NPBI，窒息組(B組)血漿NPBI檢出率更高，有33例可檢出，經(jīng)行、列表的χ2檢驗(yàn)及確切概率計(jì)算，B組檢出率比A組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義()見表3。

3討論

新生兒窒息與鐵介導(dǎo)氧自由基在新生兒窒息所造成的缺血缺氧的過程中，恢復(fù)血流可避免細(xì)胞死亡和組織損傷，但在長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)重缺血基礎(chǔ)上恢復(fù)血流后會(huì)引起更劇烈的損傷，即再灌注損傷，近年來研究顯示其機(jī)制主要為活性氧代謝產(chǎn)物即氧自由基產(chǎn)生增多和中性粒細(xì)胞的作用［1］。正常情況下，鐵離子具有重要的生理功能，如氧的運(yùn)輸(血紅蛋白)、線粒體呼吸及維持多種酶的正常功能，這些鐵離子通常在血漿中與運(yùn)鐵蛋白，在細(xì)胞中與鐵蛋白和其他蛋白結(jié)合存在，結(jié)合鐵不會(huì)催化反應(yīng)而產(chǎn)生自由基［14］，然而在窒息缺血缺氧時(shí)，血漿pH降低可使鐵從運(yùn)鐵蛋白中釋放出來并產(chǎn)生自由基［7］，鐵啟動(dòng)自由基生成和促進(jìn)氧化損傷的能力，它也可能成為腦組織的損害因素。這些自由基可進(jìn)一步促使更多的鐵從運(yùn)鐵蛋白中釋放出來［8］，導(dǎo)致組織細(xì)胞損傷，損傷細(xì)胞則可進(jìn)一步釋放鐵離子，通過這些機(jī)制大量鐵呈瀑布樣釋放。氧自由基損傷學(xué)說雖已得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛認(rèn)同，但是鐵介導(dǎo)的OFR在新生兒HIE發(fā)生機(jī)制中的研究卻少見報(bào)道，我們的研究為進(jìn)一步探討新生兒HIE的發(fā)生機(jī)制提供了科學(xué)。

氧自由基的損傷機(jī)理

對(duì)蛋白質(zhì)的損傷蛋白質(zhì)是細(xì)胞中易被氧化劑損傷的成分之一。Stadtman認(rèn)為，在蛋白質(zhì)氧化損傷中被金屬離子催化氧化(metaliron-catalyzedoxidation,MCO)的作用具有重要意義，其中蛋白質(zhì)被MCO系統(tǒng)氧化的位置特異機(jī)理(site-specificmechanismofproteinoxidantbyMCOsystem)受到普遍重視。

對(duì)DNA的損傷有人認(rèn)為OH-很可能是機(jī)體內(nèi)對(duì)DNA損傷的主要物質(zhì)。如果有鐵離子鍵合在DNA上，其鄰近位置產(chǎn)生的OH-可以對(duì)DNA造成位置特異性損傷。

脂質(zhì)過氧化多不飽和脂肪酸LH轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)氫過氧化物L(fēng)OOH的過程稱為脂質(zhì)過氧化。MinottiG認(rèn)為，當(dāng)已存在的LOOH濃度低時(shí)，新的LOOH主要是通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的OH-參與形成的。脂質(zhì)過氧化物的形成改變了膜的液態(tài)性，流動(dòng)性，改變了膜的功能，使膜通透性增強(qiáng)。

血清鐵蛋白(SF)與新生兒窒息鐵要在Haber-weiss反應(yīng)中發(fā)揮作用就必須先從鐵蛋白中釋放出來并形成低相對(duì)分子量的鰲合物。氧化過程中形成的(O2-)能使鐵從鐵蛋白中釋放，而(H2O2)可使鐵從血紅素中釋放。來自溶血紅細(xì)胞的血紅素也可釋放出鐵，加重了氧化損害。

新生兒窒息時(shí)SF明顯升高，其原因可能與以下因素有關(guān)：(1)鐵是以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式貯存在體內(nèi)，而貯存鐵又主要來自衰老紅細(xì)胞的破壞。缺氧后紅細(xì)胞加速破壞使SF增加［8］。(2)體內(nèi)多余的鐵是以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式貯存于肝、脾、骨髓等器官的單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中。鐵蛋白是以磷酸氧化高鐵的形式存在，能溶于水，當(dāng)身體需要增加時(shí)可再被動(dòng)用。肝臟是合成轉(zhuǎn)運(yùn)鐵蛋白的場(chǎng)所，缺氧后，肝臟對(duì)鐵的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)都受到破壞，影響SF的濃度。(3)SF不僅反映貯鐵量，而且還受組織破壞、炎癥、溶血、代謝增高等因素影響［9］。

血漿非蛋白結(jié)合鐵(NPBI)與新生兒窒息正常情況下暫時(shí)不用的鐵與鐵結(jié)合蛋白緊密結(jié)合，對(duì)人體是安全的。當(dāng)組織缺氧缺血，隨著無氧代謝的增加，pH值下降，鐵結(jié)合蛋白結(jié)合鐵的能力下降，鐵被釋放成為NPBI，后者通過催化Fenton反應(yīng)迅速產(chǎn)生大量的OH-，造成細(xì)胞的氧化損傷，生成的OFR進(jìn)一步動(dòng)員鐵結(jié)合蛋白釋放鐵，損傷的細(xì)胞又將釋放NPBI至組織，進(jìn)入血循環(huán)增加血漿NPBI。NPBI通過催化Fenton反應(yīng)可迅速產(chǎn)生大量高毒性的羥自由基而對(duì)機(jī)體十分有害，缺氧缺血時(shí)瀑布式的鐵釋放和OFR產(chǎn)生機(jī)制被啟動(dòng)，導(dǎo)致廣泛的組織細(xì)胞損傷。這種釋放鐵的過程在各種組織細(xì)胞均能發(fā)生［10］，但腦組織更為易感，因?yàn)槟X脊液中銅藍(lán)蛋白含量低，對(duì)亞鐵離子的氧化能力不足，而還原劑維生素C含量高，使得三價(jià)鐵離子被還原為亞鐵離子，從而導(dǎo)致存在更多的能催化Fenton型Haber-Weiss反應(yīng)的亞鐵離子［1］，同時(shí)腦組織富含脂質(zhì)，又富含鐵，對(duì)鐵介導(dǎo)的自由基損傷尤其敏感［12］，因此認(rèn)為血漿NPBI增高在新生兒窒息后的再灌注損傷，尤其是腦組織的損傷中起著重要作用。窒息可以影響新生兒鐵代謝，使血漿NPBI增加，有人認(rèn)為鐵螯合劑可以減輕HIE［29］。

治療前景新生兒缺氧缺血性腦病(hypoxic-ischemicencephalopathy，HIE)是圍生期窒息導(dǎo)致新生兒缺氧缺血而引起的腦部病變，目前尚無特效療法，氧自由基氧化損傷在HIE發(fā)病中起重要作用。Caroline等［12］對(duì)不同窒息程度的漸生兒的研究發(fā)現(xiàn)，新生兒窒息時(shí)血漿NPBI檢出率和NPBI濃度增加，出生后8h內(nèi)血漿NPBI檢出率與HIE患者的預(yù)后有關(guān)。新近研究發(fā)現(xiàn)，去鐵胺具有清除腦組織氧自由基和激活缺氧反應(yīng)基因等作用，能減輕新生大鼠HIE模型早期缺氧缺血腦組織水腫和病理改變，在后期能顯著減輕腦萎縮程度，具有神經(jīng)保護(hù)作用。去鐵胺(deferoxamine，DFO)是一種鐵離子鰲合劑，可顯著減輕缺氧缺血性腦損傷程度。

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